DE112007000389T5 - Spacing transducer, spacer transducer manufacturing method, and probe card containing the space transformer - Google Patents
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Abstract
Prüfkarte eines
Halbleiter-Testgeräts, die
aufweist:
eine Leiterplatte, an die von außen ein elektrisches Signal angelegt
wird;
einen Abstandswandler mit mehreren Prüfnadeln, die direkt mit einem
Testobjekt in Kontakt sind; und Verbindungsleitungen, die die Leiterplatte
mit den Prüfnadeln
des Abstandswandlers verbinden,
wobei der Abstandswandler enthält: Substratbauteile,
auf einer von deren Seiten die Prüfnadeln angebracht sind; und ein
Verknüpfungsglied,
das die Substratbauteile miteinander verbindet und vereint, um mit
den Substratbauteilen in der gleichen Ebene ein Großflächen-Substrat
zu bilden.Test card of a semiconductor test device, comprising:
a printed circuit board to which an electrical signal is externally applied;
a spacer transducer having a plurality of probes in direct contact with a test object; and interconnections connecting the circuit board to the probes of the space transformer,
wherein the space transformer includes: substrate members on one of the sides of which the probes are mounted; and a gate connecting and uniting the substrate members to form a large area substrate with the substrate components in the same plane.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Geräte zum Testen von Halbleitervorrichtungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Großflächen-Abstandswandler (space transformer), ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers, der fähig ist, gleichzeitig Halbleiterchips auf einem großflächigen Wafer zu testen, und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention relates to devices for testing semiconductor devices. In particular, the present invention relates to a large area proximity converter (space transformer), a method of manufacturing the space transformer, the capable is to simultaneously test semiconductor chips on a large area wafer, and a test card, having the distance converter.
Stand der TechnikState of the art
Halbleitervorrichtungen werden typischerweise nach Art von Chips hergestellt, die getrennt auf einem Substrat wie einem Halbleiterwafer durch Wiederholung verschiedener Einheits-Verarbeitungsschritte wie Oxidierung, Diffusion, Ätzen und Metallisierung geformt werden. Dabei könnten Chipausfälle üblicherweise durch Fehler verursacht werden, die von den Verarbeitungsschritten der Halbleitervorrichtungen stammen. Daher wird bevorzugt, Chipausfälle zu erfassen, ehe ein Sageschritt des Substrats für einen Baustein-Prozess durchgeführt wird, was vorteilhaft ist, um eine Ausbeute an Halbleitervorrichtungen zu verbessern und deren Produktkosten zu verringern.Semiconductor devices are typically made in the manner of chips that are separated on a substrate such as a semiconductor wafer by repetition various unit processing steps such as oxidation, diffusion, etching and Metallization be formed. It could chip losses usually caused by errors resulting from the processing steps come from the semiconductor devices. Therefore, it is preferable to detect chip failures, before a sagging step of the substrate is performed for a building block process, which is advantageous to a yield of semiconductor devices improve and reduce their product costs.
Beim Erfassen von Ausfällen von auf einem Substrat geformten Chips wird ein Prüfsystem verwendet, um einen elektrischen Rohchip-Sortierprozess (EDS) zum Testen der elektrischen Eigenschaften des Chips durchzuführen. Der EDS-Prozess wird mit der Bestimmung eines Chipausfalls aus dem Vergleich von Daten, die vorher in einem Testsystem gespeichert werden, mit elektrischen Eigenschaften durchgeführt, die durch Anlegen von Strömen direkt an Kontaktpads erhalten werden, mit denen ein Chip auf einem Substrat versehen wird.At the Recording failures of chips formed on a substrate becomes a testing system used to create an electrical raw chip sorting process (EDS) for Testing the electrical properties of the chip perform. Of the EDS process comes with the determination of a chip failure from the comparison of data previously stored in a test system electrical properties carried out by applying Flow directly to Contact pads are obtained by which a chip on a substrate is provided.
Mit dem Fortschreiten der Halbleitertechnologie werden größere Anzahlen von Chips zunehmend auf einem einzigen Substrat oder Wafer hergestellt, mit dem Zweck der Reduzierung der Produktkosten und der Erhöhung der Produktivität. In letzter Zeit wurde ein 300mm-Wafer-Prozess verwendet, um eine Erhöhung der Anzahl von Halbleiterchips (z. B. 64 DUT oder 128 DUT) zu beschleunigen.With the progression of semiconductor technology is increasing increasingly made of chips on a single substrate or wafer, with the purpose of reducing the product cost and increasing the Productivity. Recently, a 300mm wafer process has been used to increase the Number of semiconductor chips (eg 64 DUT or 128 DUT).
Trotzdem ist die heutige Technologie zum Testen von Halbleiterchips immer noch unzureichend, um einer solchen Abweichung von Waferabmessungen zu entsprechen. Insbesondere bezieht sich heute eine typische Anforderung in der Technologie zum Testen von Halbleiterchips auf die Entwicklung von Großflächen-Prüfkarten.Nevertheless is the current technology for testing semiconductor chips always still insufficient to such a deviation from wafer dimensions correspond to. In particular, today refers to a typical requirement in the technology for testing semiconductor chips for development of large area test cards.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Technische AufgabeTechnical task
Neuerdings werden Abstandswandler mittels mikroelektro-mechanischer Systeme (MEMS) und einer Halbleitertechnologie in Halbleiter-Produktionsketten mit 4~6 Inches (10,16–15,25 cm) hergestellt. Aus diesem Grund ist es aufgrund von Technologiegrenzen schwierig, einen Abstandswandler einer Großflächen-Prüfkarte herzustellen, der fähig ist, 64 oder 124 Chips in Masse auf einem 300mm-Substrat zu testen. Und bei der Herstellung eines Abstandswandlers, der für eine Großflächen-Prüfkarte geeignet ist, muss eine übliche Ausrüstung durch eine teure ersetzt werden (die in der Lage ist, einen Prozess mit 8 oder 12 Inches (20,32 oder 30,48 cm) durchzuführen), und erfordert so viel Zeit und Kosten für den Austausch der Ausrüstung.recently become distance transducers by means of micro-electro-mechanical systems (MEMS) and Semiconductor Technology in Semiconductor Production Chains with 4 ~ 6 inches (10.16-15.25 cm). That's why it's because of technology limitations difficult to fabricate a proximity transducer of a large area probe card capable of Test 64 or 124 chips in bulk on a 300mm substrate. And in the manufacture of a space transformer suitable for a large area test card is, must be a usual equipment be replaced by an expensive one (which is capable of having a process with 8 or 12 inches (20.32 or 30.48 cm) and requires so much Time and costs for the replacement of the equipment.
Wenn außerdem eine Prüfkarte eine größere Fläche erhält, wird es notwendiger, einen Großflächen-Abstandswandler entsprechend einer größeren Fläche der Prüfkarte herzustellen. Ein solcher Großflächen-Abstandswandler ist aber wesentlich weniger flach als ein üblicher Kleinflächen-Abstandswandler und verschlechtert so die resultierende Herstellungs-ausbeute.If Furthermore a test card gets a larger area is it is necessary to suit a large-area distance converter accordingly to produce a larger area of the probe card. Such a large-area distance converter is but much less flat than a conventional small area space transformer and thus deteriorates the resulting production yield.
Wenn außerdem auch nur mindestens ein Fehler einer Prüfnadel (probe) auf dem Abstandswandler erzeugt wird, wird er über die ganze Prüfnadelherstellung als solche als ein Fehler angesehen. Da ein Großflächen-Abstandswandler im Vergleich mit einem Kleinflächen-Abstandswandler viele Prüfnadeln hat, erzeugt er daher wahrscheinlich eher einen Prüfnadelfehler als der Kleinflächen-Abstandswandler.If Furthermore also only at least one fault of a test needle (probe) on the distance converter is generated, it is over the whole test needle making regarded as such as a mistake. As a large-area distance converter compared with a Small area space transformer many probes therefore, it is more likely to generate a probe error as the small area space transformer.
Technische LösungTechnical solution
Die vorliegende Erfindung liefert einen Großflächen-Abstandswandler, der fähig ist, ganze Chips auf einem Wafer in Masse zu testen, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention provides a large area proximity transducer capable of Whole chips on a wafer in bulk to test a process for Making the spacer transducer and a probe card containing the spacer transducer having.
Die vorliegende Erfindung liefert auch einen Großflächen-Abstandswandler, der fähig ist, die Testeffizienz zu verbessern und die Testkosten zu reduzieren, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention also provides a large area proximity transducer that is capable of improve test efficiency and reduce test costs a method for manufacturing the space transformer and a test card, having the distance converter.
Die vorliegende Erfindung liefert einen Großflächen-Abstandswandler, der fähig ist, die Flachheit und die Ausbeute zu verbessern, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention provides a large area proximity transducer capable of to improve the flatness and the yield, a method of production of the distance transducer and a probe card, having the distance converter.
Die vorliegende Erfindung liefert einen Großflächen-Abstandswandler mit verschiedenen Abmessungen, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention provides a large area proximity transducer with various types Dimensions, a method for producing the distance converter and a test card, having the distance converter.
Die vorliegende Erfindung liefert einen Großflächen-Abstandswandler, der geeignet ist, um eine Großflächen-Prüfkarte mittels Abstandswandlern herzustellen, die über eine Halbleiter-Produktionskette (kleiner als 6 Inches) hergestellt werden, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention provides a large area proximity transducer that is suitable is to use a large area inspection card To produce distance transducers that have a semiconductor production chain (less than 6 inches), a method of preparation of the distance transducer and a probe card, having the distance converter.
Eine Prüfkarte eines Halbleitertestgeräts, die enthält: eine Leiterplatte, an die von außen ein elektrisches Signal angelegt wird; einen Abstandswandler mit mehreren Prüfnadeln, die direkt mit einem Testobjekt in Kontakt sind; und Verbindungsleitungen, die die Leiterplatte mit den Prüfnadeln des Abstandswandlers verbinden. Der Abstandswandler enthält: ein Substratbauteil, auf einer von dessen Seiten die Prüfnadeln angebracht sind; und ein Verknüpfungsglied, das die Substratbauteile verbindet und vereint, um mit den Substratbauteilen in der gleichen Ebene ein Großflächen-Substrat zu bilden.A test card a semiconductor tester, which contains: a circuit board to the outside of an electrical signal is created; a space transformer with multiple probes, which are in direct contact with a test object; and interconnections, the printed circuit board with the test pins connect the distance converter. The distance converter includes: a Substrate component, on one of the sides of the test needles are attached; and a link, which connects and unites the substrate components to interface with the substrate components in the same plane a large-area substrate to build.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verknüpfungsglied mindestens einen die Substratbauteile tragenden Rahmen und eine Klebstoffschicht auf, die den Rahmen mit den Substratbauteilen verbindet.According to one embodiment According to the present invention, the gate has at least one the substrate components supporting frame and an adhesive layer on, which connects the frame with the substrate components.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Rahmen einen ersten Rahmen, der Verbindungsteile der Substratbauteile trägt, und einen zweiten Rahmen auf, der Kanten der Substratbauteile auf anderen Seiten trägt. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der erste und der zweite Rahmen durch einen Klebstoff oder Kopplungsmittel miteinander verbunden.According to one embodiment According to the present invention, the frame has a first frame, carries the connecting parts of the substrate components, and a second frame carrying edges of the substrate components on other sides. According to one embodiment The present invention will be the first and second frames connected by an adhesive or coupling agent.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist jedes Substratbauteil des Abstandswandlers einen ersten Anschluss, an den ein elektrisches Signal von der Verbindungsleitung angelegt wird, einen zweiten Anschluss, der die Prüfnadel kontaktiert, und einen Kanal auf, der einen inneren Verbindungsdraht enthält, der den ersten Anschluss mit dem zweiten Anschluss verbindet.According to one embodiment The present invention includes each substrate member of the space transformer a first terminal to which an electrical signal is applied from the connection line is a second port that contacts the test needle, and a Channel containing an inner connecting wire, the connects the first port to the second port.
Die vorliegende Erfindung liefert auch einen Abstandswandler einer Prüfkarte, der aufweist: Substrat bauteile, die je mehrere Prüfnadeln aufweisen, die direkt ein Testobjekt kontaktieren; und ein Verknüpfungsglied, das die Substratbauteile miteinander verbindet und vereint, um mit den Substratbauteilen auf der gleichen Ebene ein Großflächen-Substrat zu bilden.The present invention also provides a proximity transducer of a probe card, comprising: substrate components, each having a plurality of probes which directly contact a test object; and a link, which connects the substrate components together and unites to with the substrate components on the same level a large-area substrate to build.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht ein Verfahren zur Herstellung eines Abstandswandlers einer Prüfkarte aus: der Bereitstellung von Substratbauteilen, auf einer Seite von denen mehrere Prüfköpfe angebracht sind, die direkt ein Testobjekt kontaktieren; der Ausrichtung der Substratbauteile zueinander, um ein Großflächen-Substrat zu bilden; und dem Befestigen der anderen Seiten der ausgerichteten Substratbauteile an einem ersten Rahmen.According to one Another aspect of the present invention is a method for making a proximity transducer of a probe card: the provision of substrate components, on one side of which several probes mounted are who directly contact a test object; the orientation of the Substrate members to each other to form a large area substrate; and attaching the other sides of the aligned substrate components a first frame.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren weiter die Befestigung derjenigen Seitenkanten der Substratbauteile, die am ersten Rahmen befestigt sind, an einem zweiten Rahmen auf.According to one embodiment In the present invention, the method further comprises the attachment those side edges of the substrate components, on the first frame are attached to a second frame.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Befestigung der Substratbauteile am ersten Rahmen mittels Spritzen eines Klebstoffs in Zwischenräume zwischen jedem der Substratbauteile und dem ersten Rahmen und zwischen den Substratbauteilen durchgeführt.According to one embodiment The present invention relates to the attachment of the substrate components at the first frame by means of spraying an adhesive in between spaces each of the substrate members and the first frame and between the Substrate components performed.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Ausrichten der Substratbauteile durch Ausrichten des Rests der Substratbauteile bezüglich eines der Substratbauteile durchgeführt.According to one embodiment The present invention is directed to aligning the substrate components by aligning the remainder of the substrate components with respect to a the substrate components performed.
Vorteilhafte WirkungenAdvantageous effects
Die vorliegende Erfindung bietet eine Technik, die in der Lage ist, einen Großflächen-Abstandswandler herzustellen, ohne weitere Ausgaben für zusätzliche Einrichtungen oder Systeme. Und sie ist in der Lage, alle Chips eines Wafer in Masse zu testen, wodurch die Testeffizienz verbessert wird. Des Weiteren, da die vorliegende Erfindung einen Großflächen-Abstandswandler mit guter Flachheit liefert, ist es möglich, eine Ausbeute mit hoher Zuverlässigkeit für eine elektrische Verbindung zwischen einer Prüfnadel und einem Testobjekt (oder Chip-Pad) zu liefern. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Abstandswandler mit einer Größe von 12 Inches oder mehr herzustellen.The present invention provides a technique that is capable of a large area space transformer produce without additional expenses for additional facilities or Systems. And she is able to mass all the chips of a wafer test, which improves test efficiency. Furthermore, since the present invention, a large-area distance converter with good Flatness provides, it is possible a yield with high reliability for an electrical Connection between a test needle and a test object (or chip pad). According to the present Invention it is possible a spacer converter with a size of 12 inches or more manufacture.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die
Die
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlicher unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann aber in verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als durch die Ausführungsformen eingeschränkt angesehen werden, die hier dargelegt werden. Diese Ausführungsformen werden eher angeboten, damit die Offenbarung sorgfältig und vollständig ist, und sie übermitteln dem Fachmann vollständig den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.following become preferred embodiments of the present invention in more detail with reference to the accompanying drawings. The present However, the invention can be embodied in various forms and should not be construed as limited by the embodiments which are set out here. These embodiments are more likely to be offered with it the revelation carefully and completely is, and they transmit the expert completely the scope of the present invention.
Nachfolgend
wird eine beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den
Die vorliegende Erfindung zielt im Wesentlichen darauf ab, einen Großflächen-Abstandswandler, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers, und eine Großflächen-Prüfkarte zu liefern, die den Großflächen-Abstandswandler aufweist, ohne weitere Ausrüstungskosten. Die vorliegende Erfindung wird in einem einzigen Großflächen-Abstandswandler durch Verknüpfung mehrerer kleiner Substrate (Substratbauteile, die Prüfnadeln auf einer mehrstufigen Leiterplatte bilden), die durch eine übliche Ausrüstung zur Massenherstellung von Prüfkarten hergestellt werden, konfiguriert.The The present invention is essentially directed to providing a large area proximity transducer, a method of manufacturing the space transformer, and a large area test card supply, which has the large-area distance converter, without additional equipment costs. The present invention is implemented in a single large area pitch transducer by linking several small substrates (substrate components, the test pins on a multi-level circuit board), which are provided by a standard equipment for Mass production of test cards produced be configured.
Unter
Bezug auf die
Die
Prüfkarte
Auf
einer Oberfläche
der PCB
Eine
zweite Verbindung 122 der Verbindungsleitung
Bezüglich der
Jedes
der Substratbauteile
Das
Verknüpfungsglied
Eine
Klebstoffschicht
Der
oben erwähnte
Großflächen-Abstandswandler
Zuerst
werden die vier Substratbauteile
Die
Unter
Bezug auf die
Das
Einpressglied
Die
Stützlager
Das
Ausrichtungsglied
Nachfolgend wird nun ein Verfahren zur Ausrichtung der vier Substratbauteile in dem Ausrichtungssystem beschrieben, das wie oben erwähnt strukturiert ist.following Now, a method for aligning the four substrate components in the alignment system structured as mentioned above is.
Unter
Bezug auf die
Diese
Ausrichtung wird durch das Bewegen der Substratbauteile in eine
korrekte Koordinate (oder Position) mit Überprüfung eines Ausrichtungszustands
der drei Substratbauteile
Die
wie oben erwähnt
ausgerichteten vier Substratbauteile
Durch
dieses Verfahren werden die vier Substratbauteile
Wie
oben erwähnt
bietet er, da die Substratbauteile
Die vorliegende Erfindung steht für verschiedene Modifikationen oder Änderungen des Großflächen-Abstandswandlers, des Verfahrens zur Herstellung des Abstandswandlers und der den Abstandswandler enthaltenden Prüfkarte zur Verfügung. Der oben offenbarte Gegenstand ist als veranschaulichend und nicht einschränkend zu verstehen, und die beiliegenden Patentansprüche sollen alle Modifikationen, Verbesserungen und andere Ausführungsformen abdecken, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen. Daher sollte der Rahmen der vorliegenden Erfindung im maximal gesetzlich erlaubten Maße durch die breitestzulässige Interpretation der folgenden Ansprüche und ihrer Entsprechungen bestimmt werden und wird nicht durch die obige ausführliche Beschreibung beschränkt oder begrenzt. Industrielle VerwendbarkeitThe present invention stands for various modifications or changes of the large-area distance converter, the method for producing the space transformer and the Distance converter containing test card to disposal. The subject-matter disclosed above is illustrative and not restrictive and the appended claims are intended to cover all modifications, Improvements and other embodiments cover, which are within the scope of the present invention. Therefore The scope of the present invention should be limited to the maximum allowed dimensions by the widest permissible Interpretation of the following claims and their equivalents be determined and not by the above detailed Description limited or limited. Industrial availability
Die vorliegende Erfindung betrifft Geräte zum Testen von Halbleitervorrichtungen, verbunden mit einem Großflächen-Abstandswandler, ein Verfahren zur Herstellung des Abstandswandlers, der fähig ist, gleichzeitig Halbleiterchips auf einem Großflächen-Wafer zu testen, und eine Prüfkarte, die den Abstandswandler aufweist.The The present invention relates to devices for testing semiconductor devices, connected to a large-area distance converter, a method of making the space transformer that is capable of simultaneously to test semiconductor chips on a large area wafer, and a probe card having the distance converter.
ZusammenfassungSummary
Es wird eine Prüfkarte eines Halbleiter-Testgeräts bereitgestellt, die eine Leiterplatte, an die ein elektrisches Signal von außerhalb angelegt wird, einen Abstandswandler mit mehreren Prüfnadeln (probes), die direkt ein Testobjekt kontaktieren, und Verbindungsleitungen enthält, die die Leiterplatte mit den Prüfnadeln des Abstandswandlers verbindet. Der Abstandswandler enthält Substratbauteile, auf einer von deren Seiten die Prüfnadeln angebracht sind, und ein Verknüpfungsglied, das die Substratbauteile miteinander verbindet und vereint, um mit den Substratbauteilen in der gleichen Ebene ein großflächiges Substrat zu bilden. Diese Prüfkarte ist vorteilhaft, um die Flachheit selbst mit einer großen Fläche zu verbessern sowie Halbleiterchips zu testen, die auf einem Wafer in Masse geformt sind.There is provided a probe card of a semiconductor test apparatus including a printed circuit board to which an external electrical signal is applied, a probing probe directly contacting a test object, and interconnect lines connecting the printed circuit board to the probes of the test probe Distance converter connects. The space transformer includes substrate components mounted on one of the sides of the test pins , and a gate connecting and combining the substrate members to form a large area substrate with the substrate components in the same plane. This probe card is advantageous for improving the flatness even with a large area as well as for testing semiconductor chips mass-formed on a wafer.
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